用空牛奶盒做有趣的物理实验方法教程
有一种“纸质”牛奶盒装,实际上它不是一个简单的纸盒,而是由纸、铝、塑组成的六层复合包装盒,俗称“利乐砖”。牛奶喝完了,我们就用“利乐砖”做几个有趣的实验吧。
奇妙的“公道杯”
据说明朝洪武年间,景德镇御窑曾进贡过“九龙杯”。有一次,朱元璋大宴群臣,特意拿出九龙杯和美酒,赐群臣每人自斟自饮一杯。不料,将杯斟满酒的大臣突然发现杯中美酒不见了,而没有将杯斟满酒的大臣却说该杯滴酒不漏。原来,此杯甚为公道,“知足者酒存,贪心者酒尽”。朱元璋便把九龙杯命名为”公道杯“。自此便有了公道杯这一酒器之说。
其实,公道杯是我们的先人巧妙运用虹吸原理制成的。我们也来做个公道杯,体验一下其中的奥妙。
1.剪去空牛奶盒的底,再将盒体三个侧面剪去一半,留下靠近饮管口的一个侧面,并将它剪去一个角。将饮管口向下倒放。
2.将牛奶盒配的吸管的两段直管部分剪成相差1cm,短管端剪一个斜角,如图1。
图1
3.把剪好的吸管长端插入饮管孔,然后对折饮管孔旁留下的侧面,将饮管盖住。公道杯主体就做好了,如图2。吸管和饮管孔之间不能留缝隙,可以用吃过的口香糖密封。
图2
公道杯做好后,还需要一个装水的容器。再用一个空牛奶盒,将公道杯露出的吸管插入它的饮管口,粘紧,公道杯就做完了,如图2所示。
往公道杯中倒水,水位没有超过吸管顶端时滴水不漏,当水位超过吸管顶端位置时,杯中的水会因虹吸原理漏入下面的盒子里。
神奇“气压千斤顶”
在汶川地震救援中,救援人员使用过一种像橡胶垫子的东西,充气后它能轻易托起数吨重房屋构架。这是一种叫气压千斤顶的专用工具。我们也来做一个气压千斤顶,了解一下它的工作原理。
把空牛奶盒的四个折角揭起,把盒体压扁成一个口袋形,插好吸管,气压千斤顶便做好了,如图3。
图3
把这个气压千斤顶有饮管孔的一面朝上,平放在桌子上。找几本书摞在上面,不要压着吸管。然后从吸管轻轻向里面吹气,书本就被托起了。看看你最多能“吹起”几本书。我们还可以用大塑料袋仿制一个大气压千斤顶,上面放一块薄木板,再放重物。你能轻而易举的“吹起”几十千克重的物体。
听话的光线
如图4,将一空牛奶盒照下图剪一个小窗口,把一只普通2.5V小灯泡及灯座放入其中,导线引到盒外与装有2节干电池的电池盒及开关连接,插好饮管。在一个比较暗的屋子里,向牛奶空盒灌满水,然后“关”好小窗口,接通电源。当水流出时会看到光线能通过弯曲的饮管照亮地面。
图4
光一般不是沿直线传播的吗?原来光线在传播过程中会在饮管内壁发生多次反射,于是,光随饮管形状改变了传播方向。光导纤维就是利用这一原理工作的,如图4所示。
会走的小船
在空牛奶盒顶部远离饮管孔的一边固定一个长条肥皂,盒内注入50毫升水(增加其重量)。将牛奶盒放入水中,让肥皂条浸在水中,盒子就像小船一样自己向前运动。
原来水的表面有张力,一些昆虫如水黾就是利用表面张力在水面上爬行的。肥皂溶于水后减小了周围水的表面张力,于是盒子在对面水的张力作用下向前行。
选自:《初中物理自制教具》
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